Projet de Fin d`etudes : L`étancheite à l`air
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2013 GFC construction Stagiaire : V.VANVLASSELAER Tuteur INSA : A.TERFOUS Tuteur GFC : R.SALGUEIRO [PROJET DE FIN D’ETUDES : L’ETANCHEITE A L’AIR] Etude de l’étanchéité à l’air, avec pour sujet témoin le chantier du Parador de Vence. Le but est ici de déterminer les objectifs à atteindre, de mettre en place les moyens de les atteindre et de suivre ceux-ci. Etanchéité à l’air Sommaire Remerciement ........................................................................................................................................ 3 Introduction ........................................................................................................................................... 4 1. Présentation de l’entreprise ........................................................................................................... 5 1.1. 1.1.1. Historique du groupe Bouygues ..................................................................................... 5 1.1.2. Organigramme du groupe Bouygues .............................................................................. 6 1.2. Un leader mondial du BTP .............................................................................................. 6 1.2.2. Organisation du groupe Bouygues Construction ............................................................ 7 GFC Construction .................................................................................................................... 8 1.3.1. Présentation de GFC Construction .................................................................................. 8 1.3.2. Quelques chiffres .................................................................... Erreur ! Signet non défini. L’étanchéité à l’air ........................................................................................................................ 10 2.1. Définition .............................................................................................................................. 10 2.2. L’étanchéité à l’air des bâtiments ......................................................................................... 10 2.2.1. Programmation............................................................................................................. 10 2.2.2. Conception de l’étanchéité ........................................................................................... 10 2.2.3. Consultation des entreprises ........................................................................................ 13 2.2.4. Réalisation .................................................................................................................... 13 2.2.5. Réception du support ................................................................................................... 14 2.3. 3. Le Groupe Bouygues Construction ......................................................................................... 6 1.2.1. 1.3. 2. Le groupe Bouygues ............................................................................................................... 5 Le test d’infiltrométrie .......................................................................................................... 14 Description du projet témoin ....................................................................................................... 16 3.1. Le projet ............................................................................................................................... 16 3.2. Les intervenants ................................................................................................................... 17 3.3. Complexité du projet ............................................................................................................ 18 3.4. Démarches mises en place ................................................................................................... 19 3.5. Résultat des tests d’étanchéité à l’air ................................................................................... 32 Conclusion ............................................................................................................................................ 33 Table des illustrations .......................................................................................................................... 34 Bibliographie et Webographie ............................................................................................................. 35 Annexes ................................................................................................................................................ 36 Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 2 Etanchéité à l’air Remerciement Je tiens dans un premier temps à remercier M. Micciche, responsable des relations Grandes Ecoles du groupe GFC Construction, qui fût mon premier interlocuteur lors de mes recherches de stage et qui m’a donné l’occasion d’effectuer ce projet. Je tiens également à remercier M. Ruzzene, responsable des ressources humaines sur la région de Nice pour le groupe GFC Construction, pour la chance qu’il m’a accordée d’effectuer ce stage, mais aussi pour l’ensemble de ses conseils et de ses informations vis-à-vis du groupe et du fonctionnement de l’entreprise. Je tiens également à remercier M. Salgueiro, chef de projet sur le chantier du Parador, qui fût en charge de mon encadrement sur ce projet de fin d’étude. Je tiens à le remercier pour sa patience, son écoute et pour les réponses qu’il a su m’apporter tout au long de ce stage. Je remercie également M. Delfino et M. Giudicelli, ingénieurs travaux sur le chantier du Parador, pour le suivi qu’ils ont effectué sur mon projet et pour les réponses qu’ils ont su m’apporter. Je tiens également à remercier Mme Daval, qui a su me faire prendre conscience de l’importance de la qualité lors de la réalisation d’un ouvrage. Je tiens également à remercier la société Sirteme, spécialiste des tests touchant l’étanchéité à l’air pour son apport et pour ses réponses à mes questions. Pour finir, je voudrais remercier M.Terfous de m’avoir encadré et suivi tout au long de ce stage et de m’avoir aiguillé afin de répondre aux attentes lors de la rédaction de ce rapport de stage. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 3 Etanchéité à l’air Introduction Le secteur du bâtiment est le plus gros consommateur d’énergie en France parmi l’ensemble des secteurs économiques. Il consomme actuellement 68 millions de tonnes d’équivalent pétrole, soit plus de 40 % de l’énergie finale totale. Le Grenelle de l’environnement a fixé un cap très ambitieux pour réduire significativement les consommations d’énergie des bâtiments, que ce soit en construction neuve ou pour la rénovation thermique du parc existant, par le biais d’une nouvelle réglementation thermique RT 2012. Un des objectifs de la RT 2012 est d’encourager l’obtention d’un haut niveau de qualité énergétique du bâti, sans tenir compte du choix du futur système énergétique. A ce titre, l’enveloppe du bâtiment joue un rôle crucial pour limiter les déperditions énergétiques. Si la qualité d’isolation de l’enveloppe a su se développer et suivre les exigences de la réglementation thermique RT 2012, la maîtrise de l’étanchéité à l’air de l’enveloppe n’a pas fait l’objet des mêmes progrès, si bien que les déperditions thermiques par renouvellement d’air non maîtrisées représentent aujourd’hui un poste qu’il n’est plus possible de négliger. En effet La perméabilité à l’air des constructions standard en France engendre une augmentation des besoins de chauffage de 5 à 20 kWh/m2/an par rapport à une étanchéité très soignée, ce qui est clairement incompatible avec l'objectif de la RT 2012 de limiter les consommations d’énergie à 50 kWh-ep/m2/an. La ventilation d’un bâtiment ne peut en aucun cas reposer sur une perméabilité diffuse et non maîtrisée de son enveloppe. Le sujet de mon Projet de fin d’études portant sur « L’étanchéité à l’air » montre bien la problématique actuelle des sociétés de BTP. Le but est ici de définir préalablement les objectifs à atteindre au niveau de l’étanchéité à l’air et de déterminer l’ensemble des démarches qualité à mettre en place dès le gros-œuvre afin de répondre à ces objectifs, afin de procéder à des tests intermédiaires et d’analyser les premiers résultats. Pour parvenir à mettre cette démarche en place, le sujet sera analysé dans les cadres des travaux de l’opération du PARADOR RESORT. Il s’agit de la construction de deux villas privées, d’un bâtiment des communs et d’ouvrages annexes à une large propriété, qui sans obligation de résultat, a souhaité obtenir comme performance, la valeur repère de la réglementation thermique RT 2005 pour les logements individuels (Q<0,8 m3/h/m²). Après une présentation succincte de l’entreprise, nous reviendrons plus en détail sur l’étanchéité à l’air et sur les démarches nécessaires pour parfaire celle-ci. Ensuite après vous avoir présenté le projet témoin, nous reviendrons sur l’ensemble des démarches qualités et des tests effectués sur celui-ci. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 4 Etanchéité à l’air 1. Présentation de l’entreprise Dans cette première partie, nous reviendrons sur l’entreprise Bouygues, sur les entités qui la composent, sur son histoire et sur les quelques chiffres marquants que l’on peut retenir. 1.1. Le groupe Bouygues 1.1.1. Historique du groupe Bouygues En 1952, Francis Bouygues crée l’Entreprise Francis Bouygues spécialisée dans les travaux industriels et le bâtiment en région parisienne. L’activité s’étend rapidement à l’immobilier et à la préfabrication. Francis Bouygues crée un bureau d’études et un bureau des méthodes où il applique des principes d’industrialisation. Par l’acquisition ou la création d’entreprises régionales, le Groupe tisse un réseau qui couvrira progressivement l’Hexagone. Les années 1970 sont marquées par la percée sur le marché des travaux publics et la création de Bouygues Offshore, filiale spécialisée dans les travaux maritimes et pétroliers. Dans les années 1980, Bouygues se renforce dans son métier d’origine-la construction- et se diversifie progressivement dans les services et la communication : acquisition de Saur (troisième société de distribution d’eau en France) et d’ETDE (société spécialisée dans le transport et la distribution d’énergie) en 1984 ; acquisition en 1986 du groupe Screg, n°2 français du BTP, comprenant Colas, Screg Routes, Sacer, Dragages et Smac Acieroid. Bouygues accède alors au premier rang mondial de la construction de la construction. Enfin, en 1987, Bouygues devient actionnaire principal et opérateur de la première chaîne de télévision française TF1. Durant les années 1990, alors que la France connaît une grave crise dans l’immobilier et le BTP, le Groupe déploie avec succès ses activités à l’étranger : Grande Mosquée Hassan II à Casablanca, métro de Sydney livré pour les Jeux Olympiques, Convention Center à Hong-Kong, etc. Sous l’impulsion de Martin Bouygues, le Groupe poursuit son développement dans la communication. En 1994, Bouygues Telecom obtient la troisième licence de téléphonie mobile et propose dès 1996 une innovation majeure : le forfait. Depuis 2000, Bouygues recentre ses activités autour de deux pôles : Construction et TélécomsMédias. Bouygues Offshore est cédée à Saipem (groupe ENI) en mai 2002 et Saur à un fonds d’investissement en Novembre 2004. En avril 2006, Bouygues acquiert la participation à 21 % de l’Etat dans Alstom et conclut un accord de coopération avec cette entreprise. En 2008, cette participation est de 30%. La coopération entre Bouygues et Alstom se poursuit dans de bonnes relations. Annexe 1 : Quelques Grandes Réalisations du groupe Bouygues Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 5 Etanchéité à l’air 1.1.2. Organigramme du groupe Bouygues Figure 1: Organigramme du groupe Bouygues Le groupe Bouygues se décompose en deux pôles principaux : le pôle construction, qui comprend Bouygues construction, Bouygues immobilier et Colas et le pôle télécoms et médias, qui contient la chaîne de télévision TF1 et l’opérateur Bouygues Télécom. Bouygues participe à hauteur de 30 % dans Alstom. 1.2. Le Groupe Bouygues Construction 1.2.1. Un leader mondial du BTP Bouygues Construction est la branche BTP du groupe Bouygues et c’est un des leaders mondiaux dans les domaines du bâtiment, des travaux publics, de l’électricité et de la maintenance. Opérant dans plus de 80 pays, il conjugue la puissance d’un grand Groupe et la réactivité d’un réseau d’entreprises organisées en sept entités complémentaires. Ses savoir-faire en matière de financement, conception, construction, maintenant et exploitation lui permettent d’apporter des solutions innovantes à ses clients. Avec 54 000 collaborateurs répartis à travers le monde, le Groupe a réalisé un chiffre d’affaires de 9,8 milliards d’euros en 2011. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 6 Etanchéité à l’air 1.2.2. Organisation du groupe Bouygues Construction Le groupe Bouygues Construction est donc divisé en sept entités distinctes et complémentaires : Bouygues Bâtiment Ile-de-France est le leader sur le marché francilien. Bouygues Bâtiment Ile-de-France développe pour ses clients une compétence globale à travers les spécialités de l'ensemble de ses Unités Opérationnelles : Rénovation Privée, Construction Privée, Habitat Résidentiel, Ouvrages Publics, Habitat Social et Brézillon (réhabilitation et génie civil industriel & environnement). CA 2011 : 2 002 M€ 5 800 Collaborateurs Bouygues Entreprises France-Europe regroupe les filiales de Bouygues Construction implantées en France et dans les pays européens limitrophes : Norpac (Nord-Pas-deCalais-Picardie), Bouygues Belgium (Belgique), Pertuy Construction (Est de la France), Losinger Marazzi SA (Suisse), GFC Construction (Sud-est de la France), Acieroïd (Espagne), DV Construction(Sud-ouest et centre de la France) et Quille Construction (Ouest de la France). CA 2011 : 2 325 M€ 7 000 Collaborateurs Bouygues Bâtiment International intervient dans une vingtaine de pays à travers un réseau d'implantations locales ou dans le cadre de grandes opérations à forte valeur ajoutée. Sa capacité d'innovation technique et commerciale, son ingénierie pointue et ses capacités de montage s'appliquent à tous les types de bâtiments : bureaux, hôtels, aéroports, écoles, logements, centres d'expositions ou de loisirs... CA 2011 : 2 087 M€ 15 000 Collaborateurs Bouygues Travaux Publics est spécialiste des travaux souterrains, des projets de génie civil complexes, des ouvrages d'art ainsi que des infrastructures routières, de transports en commun et portuaires. Son expertise s'exerce dans trois domaines : le montage d'affaires, le management de grands projets et la maîtrise de techniques très pointues. Fortement déployée à l'international, elle s'appuie sur des équipes multinationales capables de se mobiliser rapidement pour proposer à ses clients des solutions alliant innovation, respect des délais et prise en compte des critères du développement durable. Ses compétences techniques lui permettent notamment de proposer des variantes aux projets de ses clients. CA 2011 : 1 157 M€ 3 900 Collaborateurs Au sein du Pôle entreprises spécialisées TP : VSL est experte des systèmes de précontrainte pour les ouvrages d'art et les bâtiments. L'entreprise développe ses propres systèmes pour les ponts, les bâtiments, et pour le haubanage des grands ponts. Présente dans le monde entier grâce à un réseau d'une cinquantaine d'implantations, VSL détient de nombreux brevets actifs qui lui permettent d'offrir à ses clients une grande valeur ajoutée technique. CA 2011 : 338 M€ 3 900 Collaborateurs Au sein du Pôle entreprises spécialisées TP : DTP Terrassement est spécialiste des travaux linéaires et des infrastructures terrestres à forte valeur ajoutée. Présente en France et à l'international, la filiale de terrassement de Bouygues Construction offre Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 7 Etanchéité à l’air une compétence diversifiée sur des projets très techniques : du chantier de proximité à la conception et réalisation de routes, d'autoroutes, de lignes ferroviaires à grande vitesse ou encore le terrassement de mines à ciel ouvert. CA 2011 : 358 M€ 2 900 Collaborateurs Le pôle Bouygues Construction Concessions gère et exploite les sociétés concessionnaires d'infrastructures de transport dans lesquelles Bouygues Construction détient une participation. Fort de cette expertise, il apporte également son savoir-faire à la création de nouvelles opérations mises en concession donnant l'opportunité au Groupe de valoriser l'ensemble de ses compétences techniques, financières, juridiques et de construction. CA 2011 : 441 M€ 1 800 Collaborateurs Bouygues Energies & Services est un intégrateur de solutions faisant converger les énergies, le numérique et les services. Nous concevons, réalisons, maintenons et exploitons des systèmes techniques sur-mesure permettant à nos clients de conjuguer qualité du cadre de vie et de travail pour leurs utilisateurs et maîtrise de leur consommation d’énergie sur la durée. CA 2011 : 1 530 M€ 1 900 Collaborateurs 1.3. GFC Construction 1.3.1. Présentation de GFC Construction Filiale du Groupe Bouygues Construction et de Bouygues Entreprises France-Europe implantée dans tout le quart Sud-Est de la France, GFC Construction développe son savoir-faire en construction neuve ou en rénovation en habitat, ouvrages fonctionnels, industrie, énergie et environnement. Le territoire couvre 24 départements au travers de 4 Directions Régionales Bâtiment, d’une Direction de Production Industrie-Energie-Environnement, d’une activité de services (C3R), de deux filiales : RICHELMI à Monaco et MIRAGLIA à Nice, et enfin d’une activité de Développement Immobilier CIRMAD Grand Sud. Quelques dates clés du groupe : 1952 Création de l’entreprise GFC par Messieurs Gurgo, Faletto et Coudret. Le siège social est alors situé à Annecy (Haute-Savoie). 1962 Le centre d’activité du Groupement Français de Construction se déplace à Lyon (69). 1971 Reprise de GFC par le Groupe Bouygues. 19751980 Création de 2 Directions Régionales à Grenoble et à Clermont-Ferrand. 1986 Le Groupe Bouygues intègre RICHELMI, une entreprise de Monaco, qui collabore avec GFC Construction. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 8 Etanchéité à l’air 1999 Fusion avec la Société Méridionale de Travaux (Languedoc Roussillon) et Mistral (PACA). Reprise de deux Directions régionales : PACA (Agences de Nice et Aix) et Languedoc-Roussillon (Montpellier). Juin 1999 GFC exerce son activité sur tout le territoire sud-est. Juin 2000 GFC prend le nom de GFC Construction. Nov. 2008 GFC Construction fait l’acquisition de MIRAGLIA, PME niçoise de 120 personnes, cette société permettra à GFC Construction de pénétrer le marché niçois. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 9 Etanchéité à l’air 2. L’étanchéité à l’air L’objectif de ce chapitre est d’expliquer les principes clés d’une démarche permettant de réaliser une enveloppe étanche et de rappeler quelles sont les précautions à prendre afin d’assurer une bonne étanchéité à l’air. 2.1. Définition L’étanchéité à l’air ou perméabilité à l'air d'une construction caractérise la sensibilité du bâtiment visà-vis des écoulements aérauliques parasites causés par les défauts d'étanchéité de son enveloppe, ou plus simplement tout défaut d'étanchéité non lié à un système de ventilation spécifique. Elle se quantifie par la valeur du débit de fuite traversant l'enveloppe sous un écart de pression donné. 2.2. L’étanchéité à l’air des bâtiments La mise en œuvre d’une bonne étanchéité à l’air passe par 5 étapes clés : Programmation de la démarche Conception de l’étanchéité à l’air Consultation des entreprises Réalisation de l’étanchéité à l’air Réception du support 2.2.1. Programmation L’étanchéité à l’air de l’enveloppe doit être comprise comme un système programmé, conçu, détaillé dans les clauses techniques, mis en œuvre avec précaution, et dont l’efficacité est vérifié en cours de chantier et à la réception. La figure ci-dessous rappelle les principes clés de la démarche en insistant sur la sensibilisation des acteurs de chaque étape. Cette première étape a donc deux grands buts : Préciser la performance attendue Préciser les procédures de contrôle 2.2.2. Conception de l’étanchéité Une bonne étanchéité à l’air peut être obtenue quel que soit le parti architectural du projet (matériaux, géométrie), cependant certains choix peuvent induire dès la conception une complexité plus ou moins importante du traitement de l’étanchéité à l’air (localisation du passage des réseaux, irrégularité en plan ou en élévation, présence d’angles rentrants, type de pose des menuiseries, etc.). Un grand principe afin de parvenir à une bonne conception de l’étanchéité est le principe de la « peau » étanche et continue. Ce principe fondamental consiste à réaliser, comme son nom l’indique, une « peau » étanche et continue. En plan et en coupe, le concepteur doit pouvoir suivre cette peau avec un crayon, sans le décoller de la feuille. Chaque liaison entre les composants doit être analysée afin de prévoir les matériaux qui assureront l’étanchéité à l’air de façon pérenne à cet endroit. En traitant une liaison donnée, le concepteur doit garder à l’esprit la continuité de la peau sur les liaisons avoisinantes. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 10 Etanchéité à l’air Un autre grand principe est la localisation des points singuliers, où la fréquence d’apparition des fuites est récurrente. Le CETE de Lyon dresse une liste des 20 points singuliers à traiter : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. Liaison mur/plancher bas Liaison menuiserie/appui Liaison menuiserie/linteau Liaison menuiserie/tableau Paroi courante Traversée de Paroi Liaison mur/plancher terrasse Traversée de plancher terrasse Liaison mur/fenêtre Liaison mur/toiture inclinée Traversée de toiture inclinée Plafond de toiture inclinée Liaison fenêtre de toiture Liaison mur/Bloc baie et CVR Liaison mur/plancher intermédiaire Liaison porte d’entrée/linteau Liaison porte d’entrée/seuil Traversée de plancher bas Trappe d’accès gaine technique Traversée de plancher intermédiaire Figure 2:Localisation des points singuliers Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 11 Etanchéité à l’air Vient ensuite le traitement des pénétrations des réseaux. En effet, les réseaux d’électricité, de ventilation, de gaz, d’eau ou de téléphone doivent être conçus pour traverser la peau étanche en un minimum de points. Une stratégie efficace consiste à réaliser une pénétration unique pour chaque réseau, puis à distribuer les circuits à l’intérieur du volume chauffé sans percer la peau étanche. Le problème se résume alors à traiter cette unique pénétration. Si cette solution ne peut être mise en œuvre, les multiples percements doivent être scellés, ce qui rend très difficile l’obtention d’une très bonne étanchéité, même avec une vigilance accrue. Pour le cas particulier du passage des réseaux électriques, une solution performante consiste à placer le tableau électrique en volume chauffé, puis à travailler dans l’enveloppe étanche sans jamais la traverser. La mise en place d’un vide technique de 50 mm entre le plan d’étanchéité et le nu intérieur de la construction (Cf. schéma de principe) permet de s’affranchir pour l’ensemble des passages des câbles électriques du risque de percements accidentels et intempestifs de ce plan d’étanchéité. Ce vide technique ou plenum évite également une dégradation des performances de l’isolant car celui-ci ne sera pas compressé. Figure 3:schéma de principe Des précautions supplémentaires sont à prendre en compte lors du traitement de l’étanchéité à l’air des bâtiments. En effet, ce dernier a un impact sur le comportement thermique du bâtiment ainsi que sur son comportement vis-à-vis de l’humidité ou de l’extraction de polluants. Cet impact implique une vision cohérente des besoins de renouvellement d’air, de la limite des problèmes de condensation interne ou superficielle, du traitement des infiltrations d’eau ou des remontées capillaires. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 12 Etanchéité à l’air Assurer un bon renouvellement d’air : Un ou plusieurs systèmes de ventilation doivent être conçus pour évacuer les polluants, y compris la vapeur d’eau et les gaz de combustion. Il est fondamental que les principes de ventilation retenus soient compatibles avec une enveloppe étanche. En particulier, il est préférable d’installer des appareils de combustion prélevant l’air comburant directement à l’extérieur plutôt que depuis l’intérieur du bâtiment pour éviter tout dysfonctionnement des appareils. Veiller à la constitution cohérente des parois et limiter les ponts thermiques : Les parois sont composées d’un assemblage de matériaux de caractéristiques distinctes sur les plans thermique et hydrique. Elles doivent être conçues de façon à limiter la condensation de la vapeur d’eau à la surface des matériaux (condensation superficielle) ou à l’intérieur des matériaux (condensation interne). La condensation peut engendrer moisissure, développement de champignon, dégradation du bâti, développement d’acarien, etc. Traiter les infiltrations d’eaux de pluie et de ruissellement et les remontées capillaires : Une enveloppe étanche à l’air doit également être étanche à l’eau liquide provenant de l’extérieur. Il est nécessaire d’éliminer toute infiltration d’eau dans les murs, que ce soit par des défauts d’étanchéité des façades et toitures, ou par capillarité en provenance du sol. Le traitement doit être cohérent avec la gestion globale des eaux de surface (pentes appropriées pour éloigner les eaux de ruissellement, drains, reprise d’étanchéité en sousœuvre, etc.). Le concepteur devra être particulièrement attentif pour apporter une réponse cohérente avec le traitement de l’étanchéité à l’air sur des bâtiments anciens sans fondation. 2.2.3. Consultation des entreprises Au terme de la phase de conception, le traitement de l’ensemble des liaisons doit être précisé dans un carnet de détails. Le concepteur doit veiller à la cohérence de l’allotissement et l’ordonnancement des tâches afin de limiter le nombre d’intervenants et d’assurer la continuité des dispositions retenues par le maître d’œuvre en phase de conception. 2.2.4. Réalisation Les concepteurs et corps d’état peuvent s’appuyer sur de nombreux systèmes et produits manufacturés spécialement conçus pour obtenir une bonne maîtrise de l’étanchéité à l’air. Cependant le soin et la qualité apportés à la mise en œuvre restent essentiels. Il est donc nécessaire de sensibiliser les différents acteurs du chantier sur l’intérêt du traitement de l’étanchéité à l’air. L’ensemble des corps d’état les plus susceptibles d’avoir une influence sur l’étanchéité à l’air sont les suivants : maçonnerie, charpente, menuiserie, plâtrerie, peinture, électricité, plomberie, ventilation, façade et couverture. Il faut donc s’assurer d’une certaine entente entre l’ensemble de ces intervenants. L’obtention d’une performance importante pour l’étanchéité à l’air implique une attention particulière lors de la phase chantier et particulièrement lors des étapes suivantes : Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 13 Etanchéité à l’air Choix des matériaux Tolérances dimensionnelles des supports visant à assurer un parfait assemblage des différents composants de l’enveloppe Acceptations des supports entre corps d’état 2.2.5. Réception du support L’usage et la maintenance du bâtiment sont susceptibles d’affecter la perméabilité à l’air de l’enveloppe. On peut notamment penser aux percements de doublage pour fixer du mobilier ou des équipements électriques, qui peuvent dégrader les films pare-vapeur, ou encore l’absence de renouvellement de certains produits d’étanchéité qui ont une durée de vie limitée. 2.3. Le test d’infiltrométrie Il s’agit de l’essai le plus largement répandu. Il s’agit de mesurer l’infiltration d’air, c’est-à-dire la quantité d’air rentrant dans un bâtiment (en m3) et de situer ensuite les éventuelles fuites d’air. Grâce à ce test, on peut connaître la quantité d’air qui entre dans l’habitat en dehors des systèmes de ventilation et connaître les endroits à colmater ceci afin de supprimer les infiltrations parasites. Pour effectuer le test, on utilise un équipement de test appelé infiltromètre, que l’on place généralement à l’entrée du bâtiment. Cet appareil est équipé d'un ventilateur calibré en pression et en débit et d'une toile en nylon étanche pour permettre d'étanchéifier la porte d'entrée ou une fenêtre. Au préalable, l’opérateur prend soin d’obturer tous les orifices volontaires (ex. bouches de ventilation) afin que le flux d’air provoqué par la différence de pression ne provienne que des fuites. On mesure alors le débit de fuite pour une différence de pression imposée. Cette « méthode de pressurisation par ventilateur » est normée (NF EN 13829, application février 2001). Figure 4: infiltromètre Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 14 Etanchéité à l’air Préparation du test : Il faut d'abord fermer toutes les ouvertures donnant sur l'extérieur (fenêtres, porte de garage, trappe de ventilation, etc.), et prendre soin de laisser les portes intérieures ouvertes (excepté celle des WC) pour permettre la libre circulation de l'air dans le bâtiment. Les systèmes de chauffage et/ou d'ECS, au gaz, charbon, bois, ... sont interrompus. À noter que l'on pratique au préalable un essai à petite vitesse du ventilateur pour éviter toute mauvaise surprise. Le test : Une fois le ventilateur en marche, une surpression (ou une dépression) s'établit à l'intérieur du logement par rapport à la pression extérieure. Le manomètre infiltrométrique mesure la différence de pression établie ainsi que la pression dite dynamique au niveau du passage d'air du ventilateur. D'après l'étalonnage du ventilateur, la pression dynamique peut être convertie en un débit de fuite nécessaire à l'établissement de la différence de pression. La mesure doit être ainsi effectuée pour plusieurs différences de pression entre 10 et 100 Pascals : à titre d'exemple une dépression de 50 Pascals correspondant à un vent d'environ 32 km/h appliqué sur toutes les façades du bâtiment. On réalise ensuite une régression linéaire des points mesurés selon la méthode des moindres carrés, ce qui permet de connaître le débit de fuite, quelle que soit la différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du bâtiment. Recherche des fuites : La différence de pression est maintenue par le ventilateur, pendant que l'opérateur de test procède à la recherche et à la localisation des infiltrations au moyen d'une des 3 techniques suivantes : Par thermographie infrarouge avec visualisation des endroits qui ont été refroidis par le passage de l’air provenant de l’extérieur. Cependant cette solution ne marche pas toute l’année (dans le sud elle n’est réellement efficace que deux mois dans l’année). Par anémomètre qui détecte le déplacement de l’air à l’endroit de l’infiltration. Cette solution permet de voir les plus petites fuites d’air. Par une fumée artificielle qui s’infiltre aux endroits perméables . Relation entre la perméabilité et la performance thermique d'un bâtiment : Pour une maison individuelle : Q4Pa-surf < 0.2 m3/h/m2 ⇒Bâtiment passif Q4Pa-surf < 0.6 m3/h/m2 ⇒Bâtiment BBC Effinergie Q4Pa-surf < 0.8 m3/h/m2 ⇒Valeur de référence de la RT2005 Q4Pa-surf < 1.3 m3/h/m2 ⇒Valeur par défaut de la RT2005 Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 15 Etanchéité à l’air 3. Description du projet témoin Dans cette section, il est question du chantier servant de base à ce projet de fin d’étude est le chantier du Parador situé à Vence, dans les Alpes-Maritimes et des différentes difficultés rencontrées vis-à-vis de l’étanchéité à l’air et imputables à ce projet. 3.1. Le projet Figure 5: Zone des Villas A et B Figure 6: Zone des Communs Le projet référence qui sert de témoin pour le ce stage de fin d’étude est le Projet du Chantier du Parador à Vence. Celui-ci est composé de deux zones distinctes : Une zone villas composée de deux villas nommées villa A et villa B, d’un parking souterrain (qui possède peu d’intérêt pour le sujet de fin d’étude) et de la rénovation d’une vieille bergerie en salons de jeux et de lecture. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 16 Etanchéité à l’air Une zone des communs composée d’une villa pour les domestiques de la maison, d’un parking souterrain également (qui possède également peu d’intérêt pour le projet de fin d’étude) et d’une chapelle. 3.2. Les intervenants Le chantier a été attribué sous forme de lot à différentes entreprises. Cependant il n’est utile de parler que des entreprises ayant un rôle dans le respect d’une bonne étanchéité à l’air et des objectifs que la société souhaite atteindre : Le Maître d’ouvrage est ici la famille Pastor, qui est l’une des familles les plus importantes de Monaco. Elle est représentée durant la phase des travaux par sa société Michel Pastor Group. La société GFC Construction est en charge des lots Gros-Œuvre/ Maçonneries extérieures, étanchéités, volets roulants, clos couverts, isolation et cloisons intérieures. La société C2S est en charge de la plomberie et de la VMC. La société Vernassa est en charge des installations électriques. La société Jean Lefevre est en charge de la VRD du chantier. Afin de faciliter la synthèse entre toutes ces entreprises, ainsi que celles qui n’ont pas été citées, l’entreprise MEI a été démarchée afin d’effectuer la synthèse sur le projet du Parador. Le chantier est étendu sur 3 hectares de terrain, ce qui nécessite l’utilisation de deux grues différentes pour la réalisation du gros-œuvre. 3.3. Définition des objectifs à atteindre Le chantier ayant été commandé avant la mise en place de la réglementation RT2012 (au 1 er janvier 2013), le chantier n’est pas dans l’obligation d’obtention de la valeur de Q=0,6 m3/h/m². Cependant les essais finaux doivent obtenir une valeur de débit de fuite d’air de Q=0,8 m 3/h/m². Afin de parvenir à ce résultat, il est prévu d’effectuer deux campagnes de test : l’une lors de la mise hors d’eau hors d’air du bâtiment et l’un à la livraison. Annexe 2 : Quelques Photos sur la réalisation du Projet Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 17 Etanchéité à l’air 3.4. Complexité du projet Ce sujet se révèle complexe dans l’étude de son étanchéité à l’air pour plusieurs raisons. Dans un premier temps, il est à noter que le chantier n’a pas bénéficié du temps attribué habituellement pour la mise en place de chantier. Au sein de la société GFC Construction, lorsque le chantier est attribué, un temps de deux mois est nécessaire afin de pouvoir préparer le chantier. Or le maître d’ouvrage voulant commencer au plus tôt le projet, l’entreprise GFC n’a eu qu’un seul mois pour préparer le chantier. Il en résulte des difficultés au niveau des connaissances du projet, de la préparation de celui-ci, du démarchage des entreprises pour la sous-traitance, de la réalisation des études au niveau de la structure du bâtiment. L’ensemble de ces difficultés peut avoir un impact sur la qualité globale du projet et donc sur l’étanchéité à l’air. De plus, la conception du projet a eu lieu en même temps que le démarrage des travaux. Il en résulte de nombreuses modifications apportées par l’architecte au cours du projet. Ces modifications ont plusieurs conséquences : des voiles en béton armé ou des dalles déjà coulés peuvent être modifiés et donc cela peut être source de trous à reboucher ou d’ouvertures à modifier, des incorporations prévues pour les gaines techniques pouvant ne plus passer aux endroits prévus initialement. Ces modifications peuvent donc être un frein à l’obtention d’une certaine étanchéité à l’air Cependant le fait que le chantier ait été attribué en corps d’états séparés pose des problèmes de synthèse encore plus important. En effet, le chantier ayant été lancé très rapidement, il a fallu que l’ensemble des entreprises incorpore leurs réservations dans les plans. Ces plans étant continuellement sujet à des modifications, le bureau de synthèse a du continuellement reprendre ses plans de réservations en concertation avec les entreprises. Ainsi les plans étaient parfois caducs lors de la mise en œuvre des voiles et du coulage des dalles car de nouveaux plans étaient en préparation. Il est même arrivé que de nouveaux plans sortent alors que les voiles et dalles étaient déjà coulés. Les réservations pour les incorporations électriques et sanitaires ne sont pas les seules difficultés sur ce chantier. En effet, une des difficultés résident dans la multitude d’ouvertures (de type porte ou de type fenêtre) présentes dans les deux zones de travail du chantier. On peut compter des ouvertures qui sont cintrées (c’est-à-dire ayant un arc de cercle en tête), des ouvertures droites ou encore des ouvertures elliptiques. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 18 Etanchéité à l’air 3.5. Démarches mises en place 3.5.1. Recherche des points impactant l’étanchéité à l’air La démarche suivante est expliquée pour la Villa A. Vous pouvez retrouver cette démarche pour la Villa B et le Bâtiment des Communs en Annexe. Dans un premier temps il est nécessaire avant tout travail de déterminer les ouvertures et réservations qui auront une grande influence sur l’étanchéité à l’air. Pour cela, il nous faut délimiter les zones chauffées sur les deux étages concomitants à un même plancher. En effet, une fois ces deux zones délimitées, il est possible de voir quelles sont les réservations et ouvertures qui se situent à la jonction entre les zones chauffées et froides. Figure 7:plan de délimitation pour le Vide Sanitaire de la Villa A Pour le plancher haut du vide sanitaire, il suffit de délimiter la zone chauffée au niveau du Sous-sol. Les réservations ayant une influence des plus importantes sur les résultats d’étanchéité à l’air sont celles qui passent d’une zone chauffée à une zone non-chauffée, ici il s’agit des percements au niveau du plancher entre le vide sanitaire et le sous-sol. Les réservations au sein des voiles se situent ici au niveau du vide sanitaire et donc traversent deux zones froides. Il n’y a bien évidement aucune menuiserie extérieure. Annexe 3 : Plans de localisation pour Villa A, Villa B et PCBC Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 19 Etanchéité à l’air Figure 8:plan de délimitation pour le Sous-sol de la Villa A Pour le plancher haut du sous-sol, la difficulté se situe dans le fait que la zone chauffée au sous-sol (orange) et la zone chauffée au rez-de-jardin (bleue) ne sont pas les mêmes. Ainsi les réservations influençant les résultats de l’étanchéité à l’air sont celles traversant les voiles en orange (zone chauffée du sous-sol) mais aussi les percements traversant le plancher de la zone bleu, hors zone orange, c’est-à-dire la partie qui devient chauffée uniquement au rez-de-jardin. Il n’y a pas de menuiserie extérieure à ce niveau également. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 20 Etanchéité à l’air Figure 9:plan de délimitation pour le Rez-de-jardin de la Villa A L’avantage de cette partie se situe dans le fait que les zones chauffées au rez-de-jardin et au rez-dechaussée sont les mêmes. Il ne peut y avoir de déperdition au niveau des percements du plancher haut du rez-de-jardin. Il n’y a également aucune réservation entre l’intérieur et l’extérieur. Pour le rez-de-jardin, l’attention se porte donc essentiellement sur la présence des nombreuses menuiseries extérieures. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 21 Etanchéité à l’air Figure 10:plan de délimitation pour le Rez-de-chaussée de la Villa A Pour le rez-de-chaussée, les attentions doivent se porter sur les percements qu’il est possible d’avoir avec l’extérieur. S’il n’y a aucun percement au niveau des voiles, il y a quelques réservations en toiture qui peuvent être préjudiciable lors des tests d’étanchéité, si celles-ci ne sont pas correctement traitées. Il faut aussi porter une attention particulière aux menuiseries extérieures. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 22 Etanchéité à l’air 3.5.2. Qualité du Gros-Œuvre L’avantage du béton est qu’il est, de par sa composition, un matériau étanche à l’air. Toute l’épaisseur de la paroi constitue donc le plan d’étanchéité à l’air. Ici il est donc une solution beaucoup plus adaptée pour le traitement de l’étanchéité à l’air vis-à-vis d’une solution en blocs à bancher où un parement bois. Figure 11:coupe type d'un voile béton L’une des premières démarches vise à assurer la qualité des phases de gros-œuvre sur le chantier, afin de diminuer le nombre d’erreur au niveau des parements et des réservations. Outre les vérifications de base sur la qualité du béton livré, par le biais de mise en place de tests effectués toutes les deux semaines, la qualité du parement du voile béton se doit d’être vérifiée, afin de limiter la présence de pores et de zones à reprendre car non conformes (notamment au niveau des linteaux et allèges des ouvertures et au niveau des réservations). Afin de contrôler la mise en œuvre des voiles, des fiches de contrôles ont été mis en place : elles permettent de contrôler l’exactitude du ferraillage, la propreté des banches, la qualité du coulage du béton ou encore l’implantation des réservations. Le suivi de ces fiches est un travail qu’il est nécessaire d’effectuer tous les jours, mais il permet de tirer un avantage certain par la suite. L’exactitude du ferraillage permet par la suite de limiter l’utilisation de scellement dans le béton et donc la présence de percements, qui pourraient être préjudiciable pour la continuité de l’enveloppe béton. La propreté des banches et l’utilisation de l’huile de décoffrage permet d’améliorer la qualité et la planéité du parement et de limiter ainsi la présence de pores dans le béton. La vérification de l’implantation des réservations permet également d’éviter le repiquage ou le sciage de réservations ce qui contribue également à diminuer les connexions entre l’intérieur et l’extérieur du bâtiment. Une fois les voiles coulées, il faut vérifier que chaque trou de banche est bien rebouché, toujours dans l’optique d’assurer la continuité de l’enveloppe étanche du bâtiment. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 23 Etanchéité à l’air Figure 12:fiche de contrôle type Lorsqu’une erreur est décelée sur le chantier, elle fait immédiatement l’objet d’une fiche de nonconformité sur le chantier, afin de réparer l’erreur sur le chantier et de trouver la provenance de cette erreur. Annexe 4 : fiche de non-conformité Annexe 5 : fiche de contrôle de voile Annexe 6 : fiche de contrôle de dalle Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 24 Etanchéité à l’air 3.5.3. Qualité des menuiseries extérieures Qualité des ouvertures Afin d’assurer la qualité des ouvertures, j’ai du lister ensuite l’ensemble des ouvertures prévues par l’architecte en prenant en compte les dimensions de l’ouverture, ainsi que la côte prévue. Les réservations sont aussi bien des fenêtres que des portes-fenêtres et elles peuvent être cintrées ou droites. Ensuite il a fallu prévoir, les chants, allège et linteau supplémentaires selon le futur habillage de cette ouverture (pierre creuse : 8 cm en chant et 10 cm en linteau, pierre pleine : 45 cm de réservation béton supplémentaire en chant et linteau, enduit : 2 cm supplémentaires en chant et linteau). Il en a résulté un tableau permettant de connaître les dimensions des ouvertures à laisser dans les voiles en béton, chaque ouverture étant sur mesure. Repérage Bat Etage Ext/int Dimensions archi Repère Larg. HT sup. HT inf. Ht allège AI archi AS archi (ht sup) rayon En allège En chant En linteau VA RDJ ext (men) A7 0,90 1,18 VA RDJ ext (men) A11 0,60 0,93 VA RDJ ext (men) A13 1,30 2,65 Etag e VA RDJ VA RDJ VA RDJ Ext/int ext (men) ext (men) ext (men) 0,98 1,15 383,65 384,83 1,35 383,85 384,78 382,18 384,83 2,48 calcul dimension béton Repérage Ba t Réservations béton 0,61 1,33 0,08 0,10 0,10 0,08 0,10 0,10 0,00 0,10 0,10 Dimensions béton Plancher Repèr e Lg Rg S Larg. Ht sup Ht inf AI (sup) AS (sup) AS (inf) Type LT Alti fini A7 0,55 0,71 0, 04 1,10 1,36 1,10 383,57 384,93 384,6 7 arrond i 0,80 1,11 383,77 384,88 1,50 2,80 382,13 384,93 382,5 0 382,5 0 382,1 8 A11 A13 0,75 1,43 0, 06 2,59 droit 384,7 2 arrond i Réserv. Sol seui l 0,20 0,20 0,20 0,1 5 Tableau 1: extrait du tableau de repérage Dans l’extrait du tableau récapitulatif ci-dessus, les exemples choisis sont celui de la fenêtre cintrée numérotée A7, la fenêtre droite numérotée A11 et la porte cintrée numérotée A13 (Cf Annexe pour le plan de repérage des ouvertures). On y trouve le bâtiment correspondant à la réservation (Villa A : VA, Villa B : VB ou PCBC), l’étage en question, s’il s’agit d’une menuiserie extérieure (notée : ext (men)), d’une menuiserie intérieure (notée : int), d’un galandage (noté : ext (gal)) ou encore de la porte d’entrée (notée : ext (porte)). On y trouve ensuite les dimensions architectes prévues dans les plans comme la largeur, la hauteur supérieure qui est la hauteur entre le bas de la fenêtre et le haut de la partie arrondie de celle-ci pour les ouvertures cintrées ou simplement la hauteur de l’ouverture lorsque celles-ci sont droites, la hauteur inférieure qui est la hauteur entre le bas de la fenêtre et le bas de la partie arrondie de celle-ci (exclusivement pour les ouvertures cintrées), la hauteur de l’allège prévue par l’architecte entre le niveau fini intérieur et le bas de la fenêtre, le rayon du cintrage pour les portes et fenêtres arrondies ainsi que les niveaux altimétriques du bas et du haut de la fenêtre prévus par l’architecte. Annexe 7 : tableau des réservations et plan de repérage Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 25 Etanchéité à l’air Les réservations béton sont les marges prévues afin de pouvoir habiller les ouvertures soit par un enduit (épaisseur de 2 cm), soit par un habillage pierre creuse (épaisseur de 10 cm), soit encore par un habillage en pierre pleine (épaisseur de 30 à 45 cm). Pour les fenêtres, il est prévu de laisser une réservation de 8 cm afin de fixer les tablettes. Le calcul effectué ensuite permet de déterminer les réservations à prendre en compte en plus pour les ouvertures cintrées. En effet, si pour avoir la largeur finale de la dimension béton il suffit de prendre la largeur architecte et d’y additionner deux fois le chant, cela ne fonctionne pas ainsi pour la hauteur inférieure béton. Figure 13:principe du calcul Comme on peut le constater sur le plan, la hauteur inférieure béton ne se calcule pas en additionnant la hauteur inférieure architecte avec la hauteur d’allège et la hauteur de linteau, mais en additionnant la hauteur d’allège et la hauteur S calculée de la manière suivante. √ Une fois ce calcul effectué, il est alors possible de déterminer les côtes altimétriques prévues pour les réservations. A noter qu’il est prévu pour les portes une réservation supplémentaire est prise pour le seuil en prenant la réserve de sol à laquelle on soustrait une valeur de seuil. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 26 Etanchéité à l’air Qualité de l’étanchéité à l’air Le sujet des fenêtres et portes-fenêtres a été l’un des sujets les plus importants à traiter dans l’optique d’une optimisation de l’étanchéité à l’air. Les premiers plans de l’architecte au niveau des menuiseries extérieures laissaient présager des fuites d’air au niveau des jonctions entre menuiseries et voiles du fait de l’habillage en pierres des façades. Dans un premier temps, il était prévu dans le marché, que les pierres servant à l’habillage des façades seraient pleines, ce qui ne facilitait pas la mise en place d’une étanchéité correcte. Il est en effet très dur de contrôler la planéité des pierres de façade, ce qui implique la présence de nombreux trous entre l’équerre prévue initialement, servant à fixer par la suite les menuiseries extérieures, et la pierre pleine. Figure 14:pierre prévue pour l'habillage des façades Les suppléments de réserve étaient très importants, ce qui avait plusieurs désavantages. Tout d’abord, cela nécessitait un surcoût dû au besoin important en mortier. Mais cela impliquait aussi de nombreux défauts de planéité qui facilitaient les entrées d’air à l’intérieur du bâtiment, à l’interface entre l’équerre et les pierres, mais aussi à l’interface entre la menuiserie extérieure et l’équerre, car l’esthétique souhaitée ne permettait pas l’utilisation trop importante de mastic. Figure 15: coupe horizontale sur ouverture Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 27 Etanchéité à l’air Suite aux remarques faites vis-à-vis des problèmes que rencontrerait la première solution si elle était mise en place, il a été décidé que l’équerre se placerait principalement sur la partie maçonnée. Les voiles étant en effet en béton armé, matériau étanche par excellence dans le domaine de la construction, il était beaucoup plus facile de contrôler la planéité du support de l’équerre et donc de traiter l’étanchéité à l’air par le biais de mastic ou de joint compribande (Cf. page 30). De plus la modification des pierres utilisées permet de cacher partiellement les artifices de fixation et donc les joints entre les équerres et les voiles maçonnés. Il a en effet été choisi d’utiliser des pierres évidées afin de permettre d’économiser en mortier (gain économique), mais aussi pour permettre l’utilisation plus efficace de mastic et de masquer les moyens de fixation. Figure 16:pierres évidées pour façade Cependant il reste quelques problèmes avec cette nouvelle solution, car les cloisons sont ici faites en briques plâtrières et l’équerre ne recouvre pas totalement la cloison, ce qui implique encore une fois des possibilités d’infiltration d’air entre l’extérieur et l’intérieur. En effet, ce type de brique ne permet pas une étanchéité correcte si les joints ne sont pas correctement effectués car les briques plâtrières ne possèdent pas les qualités d’étanchéité du béton armé. L’air peut alors s’infiltrer au niveau de la fixation entre l’équerre et le dormant de la porte puis dans les briques ou directement dans la maison. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 28 Etanchéité à l’air Entrée d’air à l’intérieur ou dans les briques Arrivée d’air de l’extérieur Circulation de l’air Figure 17:solution 2 envisagée et principe de circulation de l’air Dans la solution finale, la cloison, l’étanchéité et le frein vapeur sont mis en place à la suite d’un précadre, qui est une sorte d’équerre continue, effectuant le tour complet de la réservation, ce qui évite les infiltrations d’air. Ce précadre permet d’éviter un contact direct entre la cloison et l’air extérieur. Des joints faits à partir d’une résine (mastic) ou encore des joints compribande sont mis en place afin d’assurer l’étanchéité à l’air et d’éviter les infiltrations d’air au niveau des parties en contact avec le précadre comme la cloison, les menuiseries extérieures ou encore les voiles en béton armé. Des joints soudés périphériques permettent d’éviter à l’air de s’infiltrer de manière trop conséquente dans les battants des portes. Finalement un couvre joint est mis en place afin de parfaire l’esthétique de l’ensemble mais aussi afin d’être un dernier frein aux entrées d’air à l’intérieur du bâtiment. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 29 Etanchéité à l’air Figure 18: solution finale Concernant les produits utilisés afin d’assurer les joints et donc la perméabilité à l’air, on trouve deux grands produits : les résines et les textiles. Dans notre cas, les deux types de produits sont utilisés afin d’améliorer les chances de réussite lors des tests. Définition : Le mastic désigne une sorte de pâte élastique, obtenue par mélange de différentes substance chimique ou naturelles qui lui confèrent certaines qualités mécaniques, additionnée de pigments qui lui confère certaines qualités esthétique, employée pour calfeutrer, réparer, masquer, coller, sceller, calfater réaliser le jointoiement entre plusieurs éléments. Le mastic utilisé ici est un produit polyuréthanne monocomposant qui polymérise à l'humidité de l'air afin de former un joint flexible et élastique avec une très bonne adhésion sur métal. Allongement de plus de 600 %. Joint compribande : Il se pose en périphérie des menuiseries, bardages et en cours de montage en préfabrications lourdes et légères. La mousse, imprégnée de résine synthétique, reste souple par grand froid. Il assure seul l’étanchéité à la pluie battante supérieure à 600 Pa, à des vents supérieurs à 100 km/h, à l’air et à la poussière. Il contribue également à l'isolation phonique et thermique. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 30 Etanchéité à l’air Au moment d’écrire ce rapport, un échantillon est effectué afin de pouvoir être validé par l’ensemble des intervenants du projet (maître d’ouvrage, architecte, bureau d’étude). Figure 19:prototype pour les menuiseries extérieures Annexe 8 : Plans et Coupes sur Menuiseries extérieures Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 31 Etanchéité à l’air 3.5.4. Qualité des traitements des réservations Comme nous l’avons vu dans la partie 3.4.1, il est très important de déterminer les réservations des différents corps d’état qui auront un impact sur les résultats lors des tests d’étanchéité à l’air. Ces réservations sont celles passant des zones chaudes aux zones froides. Il faut bien évidement traiter la partie entre le carré de réservation laissé et le fourreau mis en place, mais aussi la partie entre ce fourreau et la gaine passante à proprement parlée. Dans ce but, il est très important lors du coulage des dalles ou des murs d’implanter correctement les différentes boites de réservation. Afin de boucher les trous entre réservation et fourreau, il faut mettre en place un mortier très liquide afin que celui-ci puisse se placer sur l’ensemble de la réservation et ne laisser aucun trou. Pour traiter l’intérieur du fourreau, le plus pratique est de mettre à l’entrée ou à la sortie ou encore aux deux extrémités de celui-ci une résine par injection afin de combler les vides et ainsi d’éviter le passage de l’air. Il existe aussi pour les câbles électriques des bouchons permettant de ne laisser passer que la gaine électrique. 3.6. Résultat des tests d’étanchéité à l’air Au moment d’écrire cette partie, les tests d’étanchéité à l’air n’ont pu être lancés. En effet le planning prévisionnel prévoyait des premiers tests aux alentours de Juin, mais les différents retards de chantier, dus essentiellement aux intempéries sur le chantier, on repoussait d’un mois le lancement des tests. Le CCTP prévoit deux campagnes de tests d’étanchéité à l’air, la première suite à la pause des menuiseries extérieures, ce qui rend le bâtiment hors d’eau hors d’air, la seconde à la réception des Villas par le client. Il est aussi prévu de faire un test au niveau de l’échantillon qui est en train d’être préparé au niveau de la villa A (qui sert de test pour les différentes approbations). Si l’ensemble des prescriptions sont suivies pour le rebouchage des trous au niveau des réservations sont suivies, il y a de fortes chances de résultat positif lors de ces tests. Pour rappel, le fait que le béton armé soit utilisé pour les voiles, le travail effectué sur l’emplacement des réservations et sur le traitement de celles-ci et les recherches d’optimisation au niveau des menuiseries extérieures peuvent laisser présager une bonne étanchéité à l’air. L’entretien avec l’entreprise Sirteme est allé dans ce sens. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 32 Etanchéité à l’air Conclusion La protection de l’environnement, par la baisse de la consommation et des besoins en énergie, est un enjeu mondial qui entre en compte dans l’ensemble des secteurs économiques. Ceci est d’autant plus vrai dans le domaine du bâtiment où les différentes réglementations thermiques successives RT2005 et RT2012 n’ont eu de cesse d’augmenter les exigences thermiques des bâtiments. Si les performances des isolants ont continué à grandir afin de pouvoir suivre ces exigences, il est beaucoup plus difficile de contrôler et d’améliorer l’étanchéité à l’air, car elle dépend autant de la qualité du travail que de la qualité des matériaux choisis. Ce Projet de Fin d’Etudes fût vraiment une expérience des plus enrichissantes. Il m’a permis de mettre en œuvre une très grande partie des connaissances théoriques vues en cours de manière concrète, mais il m’a aussi permis d’être actif sur le terrain, une position que je trouve primordiale lors de l’apprentissage du métier d’ingénieur. Le sujet en lui-même de l’étanchéité à l’air est vraiment très complet et permet de voir l’étendue des tâches et des difficultés à laquelle est confronté un ingénieur au cours de son travail. On y retrouve bien évidement la gestion des phases de gros œuvre, dans le traitement des incorporations, des plannings, de la coordination avec les autres corps d’états, du dimensionnement des ouvertures, mais aussi la prévision du travail que devra accomplir le second-œuvre par la suite notamment au niveau de l’enveloppe intérieur du bâtiment, tout en se préoccupant des questions environnementales, enjeu de plus en plus prépondérant dans le domaine du bâtiment. Bien qu’il ne fût possible d’effectuer les essais initialement prévus lors de la mise en place du planning de ce PFE, il fût très intéressant de s’occuper de ce sujet de l’étanchéité à l’air, en définissant les objectifs à atteindre, en mettant en place les démarches permettant d’améliorer la qualité du bâtiment et en prévoyant d’effectuer les différents tests d’étanchéité à l’air. Il est certes décevant de ne pouvoir avoir la preuve que les différentes démarches aboutissent à un résultat positif, mais les garanties données par la société Sirteme permettent d’envisager d’excellents résultats lors des essais. Ce stage de fin d’étude m’a énormément appris sur les critères de qualité d’un bâtiment et sur les nouvelles exigences thermiques de ceux-ci, ce qui me permettra lors de ma carrière d’avoir toujours en tête quelles démarches mettre en place afin de répondre à ces critères. Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 33 Etanchéité à l’air Table des illustrations Figure 1: Organigramme du groupe Bouygues ....................................................................................... 6 Figure 2:Localisation des points singuliers ........................................................................................... 11 Figure 3:schéma de principe ................................................................................................................ 12 Figure 4: infiltromètre .......................................................................................................................... 14 Figure 5: Zone des Villas A et B............................................................................................................. 16 Figure 6: Zone des Communs ............................................................................................................... 16 Figure 7:plan de délimitation pour le Vide Sanitaire de la Villa A ......................................................... 19 Figure 8:plan de délimitation pour le Sous-sol de la Villa A.................................................................. 20 Figure 9:plan de délimitation pour le Rez-de-jardin de la Villa A ......................................................... 21 Figure 10:plan de délimitation pour le Rez-de-chaussée de la Villa A .................................................. 22 Figure 11:coupe type d'un voile béton ................................................................................................. 23 Figure 12:fiche de contrôle type .......................................................................................................... 24 Figure 13:principe du calcul ................................................................................................................. 26 Figure 14:pierre prévue pour l'habillage des façades ........................................................................... 27 Figure 15: coupe horizontale sur ouverture ......................................................................................... 27 Figure 16:pierres évidées pour façade ................................................................................................. 28 Figure 17:solution 2 envisagée et principe de circulation de l’air ........................................................ 29 Figure 18: solution finale ...................................................................................................................... 30 Figure 19:prototype pour les menuiseries extérieures ........................................................................ 31 Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 34 Etanchéité à l’air Bibliographie et Webographie Cahier Pratique le Moniteur, « RT 2012 et béton », Avril 2013 Etanchéité à l’air : disposition constructive, Mémento de conception et de mise en œuvre Construction moderne n°137, RT2012 : la nouvelle bible Etanchéité à l’air des bâtiments, document interne au groupe Bouygues Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 35 Etanchéité à l’air Annexes Annexe 1 : Quelques réalisations du Groupe Bouygues Annexe 2 : Quelques photos sur la réalisation du projet Annexe 3 : Plans de localisation pour Villa A, Villa B et PCBC Annexe 4 : Fiche de non-conformité Annexe 5 : Fiche de contrôle de voile Annexe 6 : Fiche de contrôle de dalle Annexe 7 : Tableau des réservations et plan de repérage Annexe 8 : Plans et coupes des Menuiseries Extérieures Vincent Van Vlasselaer GC5 option CO-année 2013 36
